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問(wèn)答題一塊厚20mm的鋼板，加熱到500℃后置于20℃的空氣中冷卻。設(shè)冷卻過(guò)程中鋼板兩側(cè)面的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為35W/（m²˙K），鋼板的導(dǎo)熱系數(shù)為45W/（m²˙K），若擴(kuò)散率為1.375×10^-5m²/s。試確定使鋼板冷卻到空氣相差10℃時(shí)所需的時(shí)間。

參考答案：

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1.問(wèn)答題在溫度為260℃的壁面上伸出一根純鋁的圓柱形肋片，直徑d=25mm，高H=150mm。該柱體表面受溫度t_f=16℃的氣流冷卻，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=15W/（m²˙K）肋端絕熱。試計(jì)算該柱體的對(duì)流散熱量。如果把柱體的長(zhǎng)度增加一倍，其他條件不變，柱體的對(duì)流散熱量是否也增加了一倍？從充分利用金屬的觀點(diǎn)來(lái)看，是采用一個(gè)長(zhǎng)的肋好還是采用兩個(gè)長(zhǎng)度為其一半的較短的肋好？

參考答案：

由上述結(jié)果可知長(zhǎng)度增加一倍而散熱量沒(méi)有增加一倍，因此從充分利用金屬的觀點(diǎn)，采用長(zhǎng)度為其一半的較短的肋較好。

2.問(wèn)答題在一根外徑為100mm的熱力管道外擬包覆兩層絕熱材料，一種材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.06W/（m.K）另一種為0.18W/（m.K），兩種材料的厚度都取為75mm，試比較把導(dǎo)熱系數(shù)小的材料緊貼管壁，及把導(dǎo)熱系數(shù)大的材料緊貼管壁這兩種方法對(duì)保溫效果的影響，這種影響影響對(duì)于平壁的情形是否存在？假設(shè)在兩種做法中，絕熱層內(nèi)外表面的總溫差保持不變。

參考答案：

3.問(wèn)答題外徑為100mm的蒸氣管道，覆蓋密度為20kg/m³的超細(xì)玻璃棉氈保溫。已知蒸氣管道外壁溫度為400℃，希望保溫層外表面溫度不超過(guò)50℃。且每米長(zhǎng)管道上散熱量小于163W，試確定所需的保溫層厚度。

參考答案：

4.問(wèn)答題雙層玻璃窗系由兩層厚為6mm的玻璃及其間的空氣隙所組成，空氣隙厚度為8mm。假設(shè)面向室內(nèi)的玻璃表面溫度與室外的玻璃表面溫度各為20℃及-20℃，試確定該雙層玻璃窗的熱損失。如果采用單層玻璃窗，其他條件不變，其熱損失是雙層玻璃的多少倍？玻璃窗的尺寸為60cm×60cm。不考慮空氣間隙中的自然對(duì)流。玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)為0.78W/（m˙K）。

參考答案：

5.問(wèn)答題用平底鍋燒開(kāi)水，與水相接觸的鍋底溫度為111℃，熱流密度為42400W/m²。使用一段時(shí)間后，鍋底結(jié)了一層平均厚度為3mm的水垢。假設(shè)此時(shí)與水相接觸的水垢的表面溫度及熱流密度分別等于原來(lái)的值，試計(jì)算水垢與金屬鍋底接觸面的溫度。水垢的導(dǎo)熱系數(shù)取為1W/（m.K）。

參考答案：

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